梅花鹿MTNR1A基因多态性及其与产茸量的相关性研究

论文摘要

产茸性状是梅花鹿主要的经济性状之一,提高产茸性状是促进养鹿业发展最为关键的题。产茸性状为限制性性状,利用传统的育种选择方法,周期长,见效慢,利用分子标记辅助选择可以实现早期选择,节约育种成本,提高效率,具有重要的理论和现实意义。本研究以五三梅花鹿（双阳品种）和东丰梅花鹿（东丰品种）2个鹿种群为实验对象,研究MTNR1A的单链核苷酸多态性及其与梅花鹿产茸量之间的关系,寻找有效的分子遗传标记。实验根据NCBI中公布的牛的MTNR1A基因（NC-007328.3）设计了7对引物,采用测序技术测得梅花鹿MTNR1A基因序列中的2个外显子序列。并用PCR-SSCP、AS-PCR技术检测了MTNR1A基因的多态性,在外显子2上检测到3个碱基突变位点。同时分析了基因座多态性和梅花鹿产茸性状的关联分析。结果如下：1.在7对引物中,只有1对引物扩增片段存在多态性,突变位点在MTNR1A基因第2外显子上。2.测序获得梅花鹿MTNR1A基因2个外显子序列,并与牛的MTNR1A基因序列进行比对,结果显示两者有95%的同源性。与其他哺乳动物的MTNR1A基因序列进行比对,发现同源性都很高,表明MTNR1A基因为高度保守的基因。3.在五三和东丰2个梅花鹿种群中均检测到外显子2的3个突变位点。同时每个突变位点都含有2个等位基因,3种基因型。在梅花鹿MTNR1A基因外显子2的518bp处发现了T-C突变,此突变没有改变氨基酸序列；629bp处发现了G-C突变,定义3种基因型为GG、GC和CC型,氨基酸由原来的精氨酸变成了丝氨酸；635bp处发生了T-C突变,此突变没有改变氨基酸序列。通过构建梅花鹿MTNR1A基因的三维结构图,可知,518bp处的氨基酸处于第6次跨膜的细胞膜内,629bp处的氨基酸处于信号分子结合区,635bp处的氨基酸处于第7次跨膜结构的细胞膜表面。预测629bp处和635bp处的基因突变可能会影响MTNR1A的功能。4.通过Hardy-Weinberg平衡检验可知：629bp和635bp的基因座上,五三梅花鹿种群处于Hardy-Weinberg平衡状态,而东丰梅花鹿种群中则处于Hardy-Weinberg不平衡状态,在两个梅花鹿种群中518bp的基因座均处于Hardy-Weinberg不平衡状态。5.应用SPASS17.0对MTNR1A的基因型和产茸估计值之间进行最小二乘的关联分析,结果表明在五三和东丰2个梅花鹿种群中,只有在五三梅花鹿场,第629bp处的突变与产茸量有显著性的影响。其中CC基因型与GG基因型之间差异显著,CC基因型为优势基因。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语表
• 文献综述
• 1.1 梅花鹿及其鹿茸简介
• 1.2 鹿茸生长的概述
• 1.3 影响鹿茸生长发育的因素
• 1.3.1 光照
• 1.3.2 年龄
• 1.4 褪黑激素
• 1.4.1 褪黑激素对鹿茸生长的影响
• 1.4.2 褪黑激素对骨质的影响
• 1.4.3 褪黑激素促进生茸的作用途径
• 1.5 褪黑激素受体
• 1.5.1 褪黑激素受体的研究进展
• 1.5.2 褪黑激素和褪黑激素受体的作用通路
• 1.5.3 褪黑激素受体基因的多态性分析
• 1.6 褪黑激素受体基因多态性分析的生物学方法
• 1.6.1 SNP
• 1.6.2 PCR-RFLP
• 1.6.3 等位基因特异PCR（AS-PCR）
• 1.6.4 PCR-SSCP
• 2 研究的目的与意义
• 3 材料与方法
• 3.1 试验材料
• 3.1.1 样本采集
• 3.1.2 主要仪器设备
• 3.1.3 试验主要试剂
• 3.1.4 常用溶液和试剂的配制
• 3.1.4.1 提取基因组DNA所需溶液配制
• 3.1.4.2 凝胶电泳所需试剂配制
• 3.1.4.3 聚丙烯酰胺凝胶电泳及其银染溶液的配制
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 基因组DNA提取
• 3.2.2 PCR产物的琼脂糖凝胶电泳
• 3.2.3 聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 3.2.3.1 聚丙烯酰胺凝胶溶液（29:1）的制备
• 3.2.3.2 丙烯酰胺凝胶胶版的制作,DNA上样和电泳
• 3.2.3.3 凝胶染色
• 3.2.3.4 PCR-SSCP
• 3.2.3.5 PCR产物的酶切分型
• 3.2.4 产物回收和序列测定
• 3.3 PCR引物的设计与扩增条件
• 3.3.1 PCR引物的设计
• 3.3.2 PCR反应的体系和条件
• 3.4 群体遗传学研究和产茸性状分析的理论基础
• 3.4.1 基因频率
• 3.4.2 基因型频率
• 3.4.3 杂合度
• 3.4.4 有效等位基因数
• 3.4.5 多态信息含量（Polymorphic information content,PIC）
• 3.4.6 HardyeWinbegr群体遗传平衡
• 3.4.7 重复力
• 3.4.8 鹿茸产量的估测
• 4 结果与分析
• 4.1 梅花鹿基因组DNA
• 4.2 梅花鹿MTNR1A基因PCR扩增
• 4.3 MTNR1A基因的多态性检测
• 4.4 MTNR1A基因的测序
• 4.5 MTNR1A基因同源性比较及对应的蛋白质的同源性比较
• 4.6 梅花鹿产茸量的估测值的计算
• 4.7 梅花鹿MTNR1A基因的遗传信息
• 4.7.1 MTNR1A基因的基因频率和基因型频率
• 4.7.2 MTNR基因的遗传信息
• 4.7.3 MTNR1A基因的的Hardy-Weinberg平衡检验
• 4.8 MTNR1A基因第2外显子的多态性与鹿产茸估计之间的关系
• 4.8.1 MTNR1A基因第2外显子518bp处和635bp处突变与鹿产茸之间的关系
• 4.8.2 MTNRIA基因第2外显子629bp处突变与鹿产茸之间的关系
• 5 讨论与分析
• 5.1 实验材料与方法分析讨论
• 5.1.1 实验材料的分析讨论
• 5.1.2 统计方法的分析讨论
• 5.1.3 实验方法的分析讨论
• 5.2 实验结果的分析讨论
• 5.2.1 测序分析及其基因结构分析讨论
• 5.2.2 MTNR1A基因的遗传信息分析讨论
• 5.2.3 MNTRIA基因与产茸量相关性分析讨论
• 6 小结
• 6.1 主要研究结果
• 6.2 本研究的特色与创新点
• 参考文献
• 致谢